JP5964434B2 - 負荷ベースハンドオーバ管理 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、無線通信に関する。より詳細には、本発明は、無線ネットワークにおける負荷ベースハンドオーバ管理のためのシステム及び技術に関する。

無線ネットワーク事業者が直面する最も大きな問題のうちの１つは、様々な要求を有する多数の利用者に、これらの利用者にとって利用可能なインフラストラクチャを用いてサービスを提供する必要がある点である。数多くの要件が、リソースの特定のセットによってサービス提供を受けることができる利用者数に影響を与え、絶え間ない努力が効率の改善に向けられている。通信効率の向上のための様々な機構は、１つのセルから別のセルへのハンドオーバの管理を含む。ハンドオーバは通常、隣接セル及びサービングセルの基準信号受信パワー（ＲＳＲＰ）又は基準信号受信パワー（ＲＳＲＱ）間の差分が閾値を超えるポイント付近のような、２つのセル間のハンドオーバ閾値に達した時に発生する。ハンドオーバ境界線の適切な設定に影響を与える可能性がある多数の条件が存在し、特に重要な条件の１つは、ハンドオーバに含まれる２つのセル間の負荷、ユーザ位置、又は分散である。セル間のシグナリング機構は多数存在し、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４２０−Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク）（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｘ２ ｇｅｎｅｒａｌ ａｓｐｅｃｔｓ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ（Ｘ２の一般的な態様及び原理）、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４２１−Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク）（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｘ２ ｌａｙｅｒ １（Ｘ２レイヤ１）、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４２２−Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク）（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｘ２ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ（Ｘ２シグナリング）、及び３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４２３ − Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク）（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｘ２ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｘ２アプリケーションプロトコル）（Ｘ２ＡＰ）などの、Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ（第３世代パートナーシッププロジェクト）（３ＧＰＰ）規格に定義されているＸ２インターフェースが幅広く利用されており、セル間で負荷情報を通信するために、かかるシグナリング機構を用いることができる。

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４２０−Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク）（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｘ２ ｇｅｎｅｒａｌ ａｓｐｅｃｔｓ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ（Ｘ２の一般的な態様及び原理） ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４２１−Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク）（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｘ２ ｌａｙｅｒ １（Ｘ２レイヤ１） ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４２２−Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク）（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｘ２ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ（Ｘ２シグナリング） ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４２３ − Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク）（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｘ２ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｘ２アプリケーションプロトコル）（Ｘ２ＡＰ）

負荷を適切に考慮に入れるための１つの重要な種類のセル組み合わせは、マクロ及びピコセル等の異種セルの組み合わせである。幾つかのピコセルは、マクロセルの境界内部で動作する場合があり、マクロセルとピコセルとの間のレンジにおける差分によって、有意な負荷不平衡に至る場合がある。例えば、ユーザ機器（ＵＥ）は、マクロセルの境界内部で適切に動作しながら、ピコセルの境界内部にも存在することができる。セルエッジ条件を考慮に入れるように設計された閾値計算が使用される場合には、閾値条件に遭遇しないことにより、マクロセルに割り当てられたＵＥのピコセルへのハンドオーバが行われない可能性がある。このような方法は、マクロセルの過負荷及びピコセルの負荷不足を引き起こす。マクロセル間及び他の多数の種類のセルの組み合わせ間の負荷変動に遭遇する可能性がある。全体的なスループット、及びハンドオーバから予想される可能性があるスループットにおける利得は、多くの事例において負荷によって影響を受けることになる。従って、ハンドオーバ閾値を決定する場合に負荷を考慮に入れるための様々な機構が、存在し、開発されている。

本発明の１つの実施形態において、装置は、メモリと、少なくとも１つのプロセッサと、命令プログラムとを備え、該命令プログラムは、メモリ及び少なくとも１つのプロセッサを用いて、少なくとも、１つ又はそれ以上のセルに関する負荷条件を決定する段階と、１つ又はそれ以上のセルに関する負荷条件に基づいて１つ又はそれ以上のセル間のハンドオーバ手順を決定する段階とを含む動作を実行するように装置を構成するように構成されている。

本発明の別の実施形態において、装置は、メモリと、少なくとも１つのプロセッサと、命令プログラムとを備え、該命令プログラムは、メモリ及び少なくとも１つのプロセッサを用いて、少なくとも、装置によって接続されたピコｅＮＢに関する負荷指標情報を収集する段階と、ピコｅＮＢに関する負荷指標情報をピコｅＮＢに隣接するマクロｅＮＢに報告する段階とを含む動作を実行するように装置を構成するように構成されている。

本発明の実施形態によるネットワークを示す。 本発明の実施形態によるプロセスを示す。 本発明の実施形態による基地局及びユーザ機器を示す。 本発明の実施形態によるプロセスを示す。

本発明の様々な実施形態では、多くの場合に、ハンドオーバ閾値を設定する際に大幅な融通性があることが認識されている。例えば、マクロセルの境界内部のＵＥは、マクロセルの境界内部に存在するピコセルへのハンドオーバが行われない場合でも、受け入れ可能なサービスを受ける可能性がある。このことは、ハンドオーバが好都合な場合に依然として正常である。更に、１つのセルによって別のセルに引き起こされた干渉が、特定の時間に人為的に低減される機構が存在する。１つのかかる機構は、３ＧＰＰリリース１０に説明されている時分割高度セル間干渉調整（ＴＤＭ−ｅＩＣＩＣ、さもなければｅＩＣＩＣ又は「Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｉｎｔｅｒ−Ｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ（高度セル間干渉調整）」として公知）である。この方式では、マクロセル、すなわちマクロｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ又は基地局としても公知）が、ピコセルによる広範囲拡張の使用を可能にするために、オールモストブランクサブフレーム（ＡＢＳ）を用いる。かかる範囲拡張は、マクロセル内のＵＥを低負荷のピコセルに負荷分散する能力を高める。すなわち、通常、ピコセル内でＵＥが受ける条件が、マクロセルからピコセルへのＵＥのハンドオーバを保証するには貧弱過ぎる場合であっても、ＡＢＳの使用は、ＵＥが十分に良好な条件を一時的に受けることを可能にし、結果的にかかるハンドオーバを実施可能にする。このような場合及び他の場合において、ハンドオーバ動作から得られる主な利点は負荷管理である。単純に、ハンドオーバが実施されなければサービスが受け入れ不能となる場合にハンドオーバを実施するのではなく、多くの場合、余剰容量を有する別のセルにＵＥを引き渡すことで１つのセル上の負荷を軽減することによって全体のスループットを高めるためにハンドオーバを実施することができる。本発明の実施形態は、マクロセルとピコセルとの間の負荷管理を管理するように特に適応された機構が存在することを認識する。更に本発明の実施形態は、スケジューリングが、各ネットワーク要素間で負荷を割り振る１つの機構であることから、負荷管理をスケジューリングと連動させることによって重要な利点が得られることを認識する。従って本発明の実施形態は、比例公平性（ＰＦ）スケジューラ等のスケジューリング機構に関連する負荷推定値に基づいてハンドオーバ閾値を決定する。かかる決定は、ＡＢＳを伴うｅＩＣＩＣの使用に向けた実施形態を含むことができる。かかる決定がなされると、１つのセルにおいてなされた負荷決定を、適切な機構を通じて隣接セルに伝送することができ、これらの機構のうちの１つは、３ＧＰＰ Ｘ２メッセージにおける標準の情報要素（ＩＥ）の使用を含むことができる。この場合、ハンドオーバ閾値を計算するために負荷の決定を用いることができ、続いてこの閾値を、セルによるサービス提供を受けているＵＥ及び隣接するセルにサービスを提供している隣接ｅＮＢでの使用のために分配することができる。

図１は、本発明の実施形態に従って好適に動作するネットワーク１００を示す。ネットワーク１００は、マクロｅＮＢ１０２Ａ及び１０２Ｂを好適に含む。ネットワーク１００は更に、マクロｅＮＢ１０２Ａの近位で動作するピコｅＮＢ１０４Ａ及び１０４Ｂ、並びにマクロｅＮＢ１０２Ｂの近位で動作するピコｅＮＢ１０６Ａ及び１０６Ｂを含む。マクロｅＮＢ１０２Ａ及び１０２Ｂは、Ｘ２接続を通じて相互に接続され、ピコｅＮＢは、Ｘ２接続を通じてそれらのマクロｅＮＢに接続される。ネットワーク１００は、様々なｅＮＢの周囲に分散され、異なる時点でｅＮＢのうちの様々な１つに接続されるＵＥ１１０Ａ〜１１０Ｅを更に含む。

ネットワーク１００は更に、ゾーンコントローラ１１２と、ピコゾーンアクセスポイント（ＡＰ）１１４及び１１６とを含む。ゾーンコントローラ１１２は、コントローラの配下にある全てのＡＰにおける指標を収集することができ、次に、全個別ＡＰ指標又はＡＰ指標のサブセットのどちらかを隣接するマクロに報告すること、或いはピコセルの集合体を表す統合指標を報告することができる。ＡＰ指標のサブセットを選択する際に、コントローラは、ピコセル集合体のトポロジーの把握内容を用いることができる。例えば、セルの集合体が「内部セル」と「周辺セル」とからなる場合、マクロセルからのＵＥは、内部セルではなく、まず周辺セルのうちの１つへのハンドオーバが行われる可能性が高くなる。この場合、ゾーンコントローラは、周辺セルにおける指標のみをマクロｅＮＢに報告することができる。ゾーンコントローラは更に、それ自体、本発明の１つ又はそれ以上の実施形態を利用して、１つのピコゾーンアクセスポイントから別のピコゾーンアクセスポイントへのハンドオーバに適用されるハンドオーバ閾値を決定することができる。

本発明の実施形態は、以下に説明するように、比例公平性スケジューリングに基づいて負荷指標を計算し、次にこの負荷指標を使用してハンドオーバ閾値を決定することができる。

図２は、本発明の実施形態に従うハンドオーバ管理プロセス２００を示す。段階２０２で、無線ネットワークのセルに関する負荷情報が監視される。この監視は、ｅＮＢによって実現することができ、ｅＮＢによる測定、或いはＵＥ又はｅＮＢに報告される他のデバイスによる測定を包含することができ、更にセル内のＵＥにリソースを割り当てるためのスケジューラの動作により生じる量を包含することができる。負荷情報は、１つ又はそれ以上の負荷指標を含むこと、或いはこれらを計算するために使用することができる。１つ又は複数の負荷指標は、スケジューリングされたＵＥの重み付き比例公平性指標とすることができ、これらの指標は、適切な時間スケールにわたる長期平均を好適に含む。ここで、ＵＥのＰＦ指標は、一般的に、ＵＥがある期間にわたって受信した履歴平均スループットに対する瞬間的な又は直近の達成可能スループット（或いは、スペクトル効率、又はＵＥの最新のチャネル品質の他の幾つかの測定値）の比率として定義される。式として表わすと、ＰＦ指標＝Ｒ_immediate／Ｒ_averageである。ＰＦ指標の定義に好適な重みを組み込んで、ＵＥに適したサービス属性の様々な品質を表わすことができる。比例公平性スケジューラは、一般的に、ＵＥの重み付きＰＦ指標を一様化するようにＵＥにリソースを割り当てることを施行する。

負荷情報は、ｅＮＢによって、或いはセル内でサービスを提供するデバイス又は別の方法で動作するデバイスによって、複数のセルに対して監視することができる。段階２０４で、隣接セル間で負荷情報を交換することができる。この交換は、例えば、隣接ｅＮＢへのＸ２接続を通じて、総容量に対する残余容量のパーセンテージ又は他の比率として表すことができる残余容量測定値のような負荷状態、或いはセルへのハンドオーバが行われた場合にセル内でユーザが享受できる性能についての類似の他の通知を通知するように設計された情報要素（ＩＥ）などの適切な通知を使用して実現することができる。

段階２０６で、ハンドオーバ手順が、ネットワークの１つ又はそれ以上のセルに対して決定され、１つのセルから別のセルへのＵＥのハンドオーバを制御する。ハンドオーバ手順は、１つのセルから別のセルへのＵＥのハンドオーバが実行される時間を好適に決定することができ、ハンドオーバ閾値の決定を含むことができる。ハンドオーバ閾値は、比例公平性指標のような負荷を表わす指標（又は同等の残余容量）に基づいて適切に計算することができる。段階２０８で、ハンドオーバ閾値の更新に応じて、１つ又はそれ以上の選択された隣接セル又はｅＮＢに、Ｘ２接続を好適に使用して更新された閾値が通知される。通知は、Ｘ２モビリティ変更手順の形式を採用することができる。段階２１０で、１つ又はそれ以上のＵＥに更新された閾値が通知される。この通知は、ＲＲＣ再構成におけるセル個別オフセットのような既存のシグナリング機構を利用して実現することができる。

本発明の一実施形態では、スケジューリングされたＵＥの比例公平性（ＰＦ）指標の長期平均値である負荷指標を計算することができる。例えば、セルｉのサブフレームＮにおけるスケジューリングされたＵＥのＰＦ指標がｖ_i（Ｎ，ｕ）であり、所与のリソースブロック（ＲＢ）がｍ（ｕ）である場合、サブフレームＮのセルｉにおけるスケジューリングされたＵＥの全体的な平均ＰＦ指標は、重みとしてリソースブロック割り当て数を使用した、スケジューリングされたＵＥのＰＦ指標の重み付き平均値とみなすことができる。式で表すと、ｖ_i（Ｎ）＝Ｓｕｍ（ｍ（ｕ）ｖ_i（Ｎ，ｕ））／Ｓｕｍ（ｍ（ｕ））である。

所与のサブフレームＮにおけるセルｉの平均ＰＦ指標Ｖｉ（Ｎ）の別の式も可能であり、例えば、サブフレームＮにおけるスケジューリングされたＵＥのＰＦ指標の最大値、中央値、又は特定のパーセンテージが用いられる。この場合、適切な期間Ｔにわたるセルｉの長期平均ＰＦ指標として、ｖｉ＝（１／Ｔ）Σ_N=1...TＶ_i（Ｎ）を用いることができる。一実施形態では、利用可能なリソースブロックの総数、又はキャリア周波数帯域幅によってＰＦ指標を好適にスケール変更することができる。

ＵＥが、例えば、異なるサービス品質クラス識別子（ＱＣＩ）を含む複数のベアラを有することができる場合には、代替的に重み付きＰＦ指標を使用することができる。例えば、重みが各ＱＣＩに関連付けられる場合、所与のスケジューリングされたＵＥのＰＦ指標は、そのＵＥに関する全ベアラの重みの総和によって乗算された従来のＰＦ指標（Ｒ_immediate／Ｒ_average）となる。ＵＥは、本質的には、ＵＥのベアラの総重みによってスケールが拡大されることになる。

本明細書で説明するＰＦ指標は、一般的に、対数効用関数の最大化に対応することができる。しかしながら、更に、他の凹効用関数が容易に適応される。例えば、ＵＥのＰＦ指標は、ＵＥの最新スループットで評価された効用関数の傾きと、単位リソース当たりのＵＥの最新レートとの積、すなわち、ＵＥのスペクトル効率となる。例えば、効用関数が、β＞０においてＵ（Ｔ）＝Ｔ^1-β／（１−β）である場合、ＰＦ指標は、Ｒ_immediate／Ｒ_av ^β、他となる。

セル負荷の表現として使用される適切なＲＦ指標を決定する際に、幾つかの検討事項を考慮に入れることができ、１つ又はそれ以上のかかる検討事項の影響を受けて変化する幾つかの状況が存在する。例えば、頻繁に発生する状況の１つは、ＵＥが他のＵＥより有意に低いトラフィックを処理する「スモールフロー」の状況である。スモールフローは、通常は、スケジューラがそのＲＦ条件に基づいて与えることができるフルスループットで受信せず、この理由により、そのＰＦ指標は、他のＵＥのＰＦ指標からドリフトする可能性がある。スモールフローＵＥは、データを有する状態と有しない状態との間で頻繁に遷移し、ＵＥが停止後データを再開する際に、そのＰＦ指標（及び履歴スループット）は、このドリフトを防止するために適切に初期化される必要がある。

１つの解決手段は、フローが、ある期間データを有しなかった後「アクティブ」になると必ず、スケジューリングされたＵＥの前回の伝送タイムインターバル（ＴＴＩ）のＰＦ指標値に基づいてフローのＰＦ指標を初期化できるということである。この解決手段は、一般的に、ある一定の値にＵＥのスループットを初期化するよりも良好な結果をもたらす。小さい一定値も大きい一定値も、良好に作用することはない。

代替的な解決策は、スケジューリングされる可能性が高い全ＵＥのＰＦ指標の平均値にＵＥのＰＦ指標を初期化することである。

指標は、計算されると、例えば３ＧＰＰ規格に記載述されているＸ２リソース状態更新メッセージに記述された「複合残余容量」ＩＥを通じて伝えることができる。このＩＥは、「残余容量」を表わす０から１００の間の整数として表される。ＩＥによって表される整数値は、必ずしも、容量を表わすために使用される特定の指標又は指標の計算をもたらすための因子を規定せず、単純に最大値に対する利用可能な比率を伝える。

いくつかの実施形態は、Ｘ２メッセージ内の複合残余容量ＩＥに適した等価残余容量パーセンテージとしてＰＦ指標を表わすことができる。１つの選択肢は、例えば、「上限」値に対するパーセンテージとしてＰＦ指標を表わすことである。ＰＦ指標は、任意の具体的な時間にリソースが分割されるアクティブＵＥを名目上表す。この意味での上限値は、アクティブＵＥの最大数を表し、このアクティブＵＥ内の任意のＵＥは、過度に少量のリソースを受信することなくリソースを共有することができる。ＩＥの「複合残余容量」の値は、従って、１００＊（ｍａｘ（１−ＰＦ／ｕｐｐｅｒ ｂｏｕｎｄ），０）に設定されることになる。

別の実施形態は、複合「残余容量」ＩＥ値を、パーセンテージ値として表される（１／（１＋ＰＦ））に設定する。例えば、ＰＦ値が１９である場合、指標は５％となり、ＰＦ値が９である場合、指標は１０％となる等である。この表現に関する基本原理を以下に示す。セルにおける残余容量は、セルにハンドオーバを行う新規のＵＥが受け取り可能なリソースの測定値とみなすことができる。セルにおけるＰＦ指標は、セル内のリソースをアクティブ状態で共有しているＵＥの数の測定値とみなすことができるので、１つより多いＵＥの追加によって、新規のＵＥは、リソースの約１／（１＋ＰＦ）分を受け取ることができる。従って、残余容量は、パーセンテージとして表される１／（１＋ＰＦ）によって表すことができる。

別の実施形態は、好適な定量化を提供するために、ＰＦ指標と共に単調に減少するようなＰＦ指標から範囲｛０．．．１００｝への非線形又は区分線形マッピングを実行する。更なる実施形態は、２つの量によってＰＦ指標を表わし、その１つは、セルにおいてリソースを競合するＵＥの数を示し、もう１つは、最重要シグナリング及び保証ビットレートトラフィックによって消費されるリソースの平均残余数を示す。

具体的な選択肢の列挙は、単に例示的なものであり、限定されることを意図していない。

一般的には、保証ビットレート（ＧＢＲ）ユーザが非ＧＢＲユーザよりも高い優先順位を受け取るべきであることが理解されるであろう。従って、セルにおけるＧＢＲ負荷が高い、例えば目標負荷より大きい場合、ＧＢＲ負荷に基づいてハンドオーバ閾値を好適に設定することができる。セルにおけるＧＢＲ負荷を表わすために様々な測定値を使用することができる。一実施形態では、ＧＢＲトラフィックによる物理的リソースブロック（ＰＲＢ）使用量を、セルにおけるＧＢＲ負荷の測定値として使用することができる。この場合、非ＧＢＲ負荷と無関係に、ＧＢＲユーザに関係する条件に基づいて隣接セル選択及びハンドオーバ閾値更新をトリガすることができる。ＧＢＲ負荷が低い場合、非ＧＢＲ負荷に基づいてハンドオーバ閾値を設定することができる。ＲＦ指標の計算に使用される履歴平均スループットは、一般的に、ＧＢＲスループット及び非ＧＢＲスループットの組み合わせを含む。このようにして、ＲＦ指標は、履歴平均スループットを使用することによって、ＧＢＲ使用についての幾つかの測定値が非明示的に組み込まれる。

ＧＢＲ負荷が目標負荷より小さい場合、好適に平均化されたＰＦ指標のような非ＧＢＲに適した負荷の概念を利用することができる。ＧＢＲ割り当てには一般的に非ＧＢＲより高い優先順位が与えられると仮定すると、セルにおけるＰＦ指標は、ＧＢＲリソースの割り当ての後に非ＧＢＲトラフィックに利用可能な「残余リソース」を介して計算することができる。かかる方法は、セルにおける全体的な負荷の適切な表現を提供する。

負荷指標が決定されると、負荷ベースハンドオーバ閾値を決定することができる。非保証ビットレートトラフィックでは、ベースとなるスケジューラが比例公平性である点において、「負荷」の概念は、マクロセル及びピコセルにおけるＰＦ指標につながるとみなすことができる。ＰＦ指標は、概してセルにおける負荷を反映している。

非保証ビットレートトラフィックは、一般的にエラスティックトラフィック、すなわち程度の差はあるが遅延に耐えることができるトラフィックである。エラスティックトラフィックの実施例は、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）トラフィックである。エラスティックトラフィックを管理する場合に使用できる目標は、全基地局にわたって比例公平性を実現することである。この目標は、以下に説明する効用関数の特定の式を最大化することによって達成することができる。負荷分散の目的において、この最大化は、一般的なスケジューリングよりも長時間のスケールにわたって考慮される必要がある。

ＵＥ１．．．Ｎ及びｅＮＢ１．．．Ｂを考慮する。ＵＥｕは、ｅＮＢ_iに接続される場合、単位リソース当たりの達成可能な容量（すなわち、スペクトル効率）ｃ_i（ｕ）を有すると仮定する。ρ_i（ｕ）は、ｅＮＢ_iにおいてＵＥｕに与えられるリソースの割合であると仮定する。ｅＮＢ_iにおいてＵＥｕによって実現されるスループットは、ρ_i（ｕ）ｃ_i（ｕ）である。これらは一般的に、相対的に長期間の量であることに留意されたい。システム性能を最適化するための１つの目標は、Σ_{eNBs i}Σ_{UEs u in eNB i}ｌｏｇ（ρ_i（ｕ）ｃ_i（ｕ））を最大化することであり、ここで対数関数ｌｏｇ（）が、実施例として使用される。前述したように、他の効用関数もシステムパフォーマンス目標として好適に使用することができる。

一実施形態では、ＵＥが、前記の式の最適な解決手段に対応する適切なｅＮＢに関連付けられる場合、ネットワークは、「負荷分散」されていると考えられる。

各ｅＮＢ_iにおいてＵＥ割り当てが行われると、セルｉ内の最適リソース割り当てρ_i（ｕ）は、ＰＦスケジューラによってＵＥに割り当てられる割り当てと同様である。ＰＦスケジューラの典型的な一実施形態では、このリソース割り当ては、好適な長時間スケールで観測される場合、所与のセルｉ内の全ＵＥに対して本質的に等しくなる。

セルｉ内のＵＥｕに割り当てられるリソースの割合に関する式は、ρ_i（ｕ）＝１／Ｎ_iであり、ここでＮ_iは、セルｉに関連付けられたＵＥの数である。セルｉ内のＰＦスケジューラ指標は、典型的に、Ｎ_i又は１／ρ_i（ｕ）に比例する値に収束することになる。この収束したＰＦ指標は、ｖ_iとして示すことができ、すなわち、セルｉにおけるＰＦベース負荷を表わすことになる。

上記の目標を最大化するようにＵＥをセルと関連付けるために、本発明の実施形態で使用できるように、任意のＵＥｕに対して、ｃ_i（ｕ）／ｖ_iを最大化するセルｉが選択される。このことは、ハンドオーバ決定規則ｃ_i（ｕ）／ｖ_i＞ｃ_j（ｕ）／ｖ_jの場合にセルｊからセルｉへのＵＥｕのハンドオフを行うこととして実施することができる。

一実施形態では、ＵＥは、セルにおいてリソース競合を考慮した最高スループット、すなわち負荷を受け取れる状態のセルに向けられる必要がある。ＰＦ指標は、スケジューリング機構によって与えられたリソースに関する競合の影響を受ける。セルｉにおけるＵＥのスペクトル効率がｃ_i（ｕ）であり、セルにおけるＰＦ指標がｖ_iである場合、セルｉにおいてＵＥが達成できるスループットは、おおよそｃ_i（ｕ）／ｖ_iである。従って、ＵＥが最高スループットを受け取れる状態のセルに向けられる必要があるこの実施形態は、ｃ_i（ｕ）／ｖ_i＞ｃ_j（ｕ）／ｖ_jである場合にセルｊからセルｉへのＵＥｕのハンドオフを行うというハンドオーバ決定規則に対応する。

従って、スペクトル効率の観点で表され、ｖ_i及びｖ_jがそれぞれセルｉ及びｊにおけるＰＦベース負荷である場合、ハンドオーバ規則は、ｃ_i（ｕ）、ｃ_j（ｕ）がそれぞれセルｉ、ｊにおけるＵＥｕのスペクトル効率であるとすると、セルｊにおけるその時点のＵＥが、ｃ_i（ｕ）／ｖ_i＞ｃ_j（ｕ）／ｖ_j又はｃ_i（ｕ）／ｃ_j（ｕ）＞ｖ_i／ｖ_jの場合にセルｉへのハンドオーバを行うということになる。一実施形態では、セル内のＵＥの数が少ない場合、漸近的に減少することになる補正因子を追加することができる。代替的に、負荷分散規則は、ＵＥがｅＮＢから受信する信号の特性を表するために使用される公知の量であるＲＳＲＰ（基準信号受信パワー）又はＲＳＲＱ（基準信号受信品質）の観点で表すことができる。スペクトル効率についての公知のシャノン近似は、ｃ_i（ｕ）＝ｌｏｇ（１＋ｂＳＩＮＲ_i（ｕ））であり、ここでＳＩＮＲ_i（ｕ）は、セルｉにおけるＵＥｕの信号対雑音干渉比である。信号対雑音干渉比（ＳＩＮＲ）をＲＳＲＱに関係付ける式は、ＳＩＮＲ_i（ｕ）＝ｑ_i（ｕ）／（１−ｑ_i（ｕ））であり、ここでｑ_i（ｕ）は、セルｉにおけるＵＥｕの線形ＲＳＲＱである。追加的に、ｑ_j（ｕ）は、セルｊにおけるＵＥｕの線形ＲＳＲＱを示すものとする。これらの量で表される場合、ハンドオーバ規則に関する一実施形態は、ｑ_i（ｕ）／ｑ_j（ｕ）＞ｖ_i／ｖ_jの場合に、セルｊ内のＵＥのセルｉへのハンドオーバを行う必要があるという規則となる。

この式の右辺は、負荷依存及びセル固有のバイアスを含むトリガイベントＡ３に対するセル個別オフセットである。デシベル（ｄＢ）において、上記の式の左辺は、セルｉのＲＳＲＱとセルｊのＲＳＲＱの差分である。このことは、前記の式が、ｑ_i（ｕ）＋（ｖ_j−ｖ_i）＞ｑ_j（ｕ）としてデシベル又はｄＢ（線形ではない）単位に置き換えられる場合、より明確に認識することができる。これは、測定報告をトリガするための３ＧＰＰ無線リソース制御（ＲＲＣ）仕様で規定されているＡ３イベントのトリガ定義としてみなすことができ、セルｊ内のＵＥは、セルｉに固有のセル個別オフセット（ｖ_j−ｖ_i）（ｄＢで表される）を使用する。このようにして、負荷に基づいて所与の隣接セルに関するハンドオーバ閾値を変更するかどうかを判断する場合、無線リソース制御を使用してセル個別オフセットを再構成することができる。

ハンドオーバの決定を行うために負荷指標の根拠としてＰＦ指標の決定及びＰＦ指標の使用の両方に影響を与える可能性がある１つの状況は、非ＧＢＲトラフィックにより完全にはＰＲＢを使用していない可能性である。トラフィックは、例えばＴＣＰでは短時間スケールにわたってそれ自体のウィンドウが拡張されてパイプが満たされることが意味されるように、一般的にエラスティックである。従って、相対的に少ない数のユーザのデータセッションがアクティブな場合においても、システムはビジー状態のままとなる。新規のユーザがアクティブ状態となり、そのユーザのＰＦ指標が適切に初期化される場合、スケジューリングされたＵＥのＰＦ指標のバイアスが全く引き起こされない。

この状況に対処するための１つの方法は、新規にアクティブ状態となったユーザのＰＦ値を、前述したような前のサブフレームにおけるスケジューリングされたＵＥのＰＦ指標（最大値、平均値、中央値、又は特定のパーセンテージのいずれか）に初期化する段階を含む。この場合、実質的な期間に関して、非ＧＢＲトラフィックにより「完全に使用されていない」ＰＲＢ使用量を特別に考慮に入れる必要性は存在しない。しかしながら、非ＧＢＲトラフィックは、セル内の負荷に依存して、例えば、オフィスエリアの夜間において、非ＧＢＲトラフィックが受け取り可能なリソースの全てを受け取るとは限らない場合がある。この点を補正するために、データ利用可能な全ＰＲＢに対する比率として非ＧＢＲトラフィックによって使用されるＰＲＢの割合（セルｉにおけるρ_i）を考慮に入れることができる。上記の決定規則は、ＵＥが、ｃ_i（ｕ）／ｃ_j（ｕ）＞ρ_iｖ_i／ρ_jｖ_jの場合には、セルｉを、別の方法でスペクトル効率ベースハンドオーバ決定規則が使用される場合又はＲＳＲＱベースの基準（線形単位）が使用されρ_i（ｕ）／ρ_j（ｕ）＞ρ_iｖ_i／ρ_jｖ_jの場合には、セルｊを選択するように変更することができる。一実施形態では、セルに関する割合ρ_iは、Ｘ２メッセージングを使用して、例えば、リソース状態更新における無線リソース状態の一部分として３ＧＰＰ規格で規定されたＤＬ非ＧＢＲ ＰＲＢ使用量ＩＥ、ＤＬ ＧＢＲ ＰＲＢ使用量ＩＥ、及びＤＬ全ＰＲＢ使用量ＩＥを使用して隣接セルに伝えることができる。例えば、割合ρ_iは、使用量がパーセンテージとして表された（ＤＬ非ＧＢＲ ＰＲＢ使用量）／（１００−ＤＬ全ＰＲＢ使用量）として計算することができる。

追加的に、１つのセルから別のセルへ及び第１セルへのＵＥのラピッドピンポンハンドオーバを防止するためにヒステリシス閾値を使用することができる。

新しいハンドオーバ閾値が所与のセルｉ及びｊに関して決定された場合、新しい閾値を即座に適用せず、その時点で適用されている閾値を新しい閾値の方向にわずかに修正することが好ましい可能性がある。このことは、システムの安定性にとって好都合であり、例えばオーバシュートを防止する。閾値は、新しい閾値の計算に即座に基づくのではなく、比較的徐々に段階的に調整することができる。

この規則は、複雑性が低いという利点がある。

隣接セルのサブセットに関する負荷ベースハンドオーバ閾値を決定するための基準が適用され、隣接セルのサブセットに閾値の変更が通知される。特定の数の選択されたサブセットは、ｖ_i、ｖ_j、又はｖ_jに対するｖ_iの割合に基づくことができる。１つ又はそれ以上の隣接セルに関する新しいハンドオーバ閾値は、無線リソース制御（ＲＲＣ）構成における「セル個別オフセット」として好適にＵＥのサブセットに通知することができる。このようにして通知されるＵＥのサブセットは、最高負荷、すなわち、最低ＰＦ指標に基づいて選択することができる。

閾値の変更は、１つのｅＮＢがそのハンドオーバ閾値を変更し別のｅＮＢが対応する変更を行わないことによるピンポン、すなわち隣接ｅＮＢ間で往復してＵＥを移動させることを防止するように、ｅＮＢ間で管理される必要がある。更に、１つのｅＮＢが、それに付与されたＵＥのターゲット隣接ｅＮＢ向けのハンドオーバに関する閾値を変更する場合、この隣接ｅＮＢは、それ自体におけるＵＥの第一のｅＮＢ向けのハンドオーバに関する閾値を調整する必要があることが望まれる。この両方向の閾値間に不整合が存在する場合、必要とされる負荷分散を実現することはできない。例えば、第１のｅＮＢがそれに付与されたＵＥの第２のｅＮＢへのハンドオーバを試行する場合、第２のｅＮＢは、他のＵＥの第１のｅＮＢへのハンドオーバを同じ速度で行うことができ、結果的に負荷の遷移が行われない。従って、ｅＮＢが所与の隣接ｅＮＢに関するハンドオーバ閾値の更新が必要であると決定した場合、この隣接ｅＮＢは、第１のｅＮＢへのハンドオーバに関するそれ自体の設定を更新する必要がある。１つの方法は、３ＧＰＰ規格Ｘ２モビリティ変更メッセージを使用することである。これによって、ｅＮＢ１は、ｅＮＢ１からｅＮＢ２へのハンドオフに関するそれ自体のＨＯ閾値を変更することを隣接ｅＮＢ２に通知することができ、隣接ｅＮＢは、それに応じてｅＮＢ２からｅＮＢ１へのハンドオフに関するそれ自体の閾値を調整する必要がある。

この方法の１つの潜在的な問題は、ｅＮＢ１が、更新された閾値をＵＥのサブセットのみに通知する（無線リソース構成、又はＲＲＣメッセージによるシグナリングオーバヘッドを低減する）可能性があるので、ｅＮＢ２が、理想的には対応する閾値変更を行ってそれらのＵＥのみに関してピンポンハンドオーバを防止する必要があるということである。しかしながら、ｅＮＢ２は、ｅＮＢ１がどのＵＥに更新を通知したかを直接認識していない。

代替的な方法は、以下の考察に基づく。ＵＥがｅＮＢ１からｅＮＢ２へのハンドオーバを行う場合は必ず、ソースｅＮＢとして認識できるｅＮＢ１が、ｅＮＢ２（ターゲットｅＮＢ）に、Ｘ２メッセージでＵＥに関する完全な測定構成を提供する。ソースｅＮＢのＲＲＣは、Ｘ２ハンドオーバ要求メッセージでターゲットｅＮＢに送信される完全な測定構成を含むハンドオーバ準備情報ＩＥを準備する。この情報に基づいて、ｅＮＢ２は、ハンドオーバ基準におけるバイアスを設定する目的でＵＥにおいてソースｅＮＢによって構成された正確な「セル個別オフセット」を認識することができる。ターゲットｅＮＢがハンドオーバを受け入れる場合、ターゲットｅＮＢは、とりわけそのＵＥに関する後方閾値を実体化して、そのＵＥに関する急速なピンポンハンドオーバを防止するようにすることができる。更に、この、更新情報を提供する方法は、前述の問題を排除し、負荷ベース閾値がＵＥ固有又はＵＥ非固有の規則に基づいて計算されたかどうかに関わらずに作用する。

以下に、ＵＥ固有及び負荷ベースのハンドオーバ閾値を使用する実施形態が示される。

一般的なＵＥ固有のハンドオーバ規則は、ｑ_i（ｕ）／ｑ_j（ｕ）＞ｆ（ｑ_j（ｕ）；ｖ_i／ｖ_jの場合に、セルｊ内のＵＥがセルｉにハンドオーバを行う必要があるという形態となり、前述のように、右辺は、セル個別オフセット（ｄＢの観点ではなく線形）を表わし、閾値を表わす関数ｆ（）は、負荷ベース及びＵＥ固有の両方である（すなわち、所与のＵＥｕのチャネル品質ｑ_j（ｕ）に依存することができる）。前述のように、前記の規則は、ｑ_i（ｕ）−ｆ（ｑ_j（ｕ）；ｖ_iｖ_j）＞ｑｊ（ｕ）として量ｑ_i（ｕ）、ｑ_j（ｕ）及びデシベル（又はｄＢ）での関数ｆ（）を表わすように置き換えることができる。この形式で表される場合、関数のデシベル値は、３ＧＰＰ規格で規定されたイベントＡ３に関するセル個別オフセットとして解釈することができる。しかしながら、この場合、関数ｆ（）が所与のＵＥｕのチャネル品質ｑ_j（ｕ）に依存するので、セル個別オフセットは、各ＵＥｕに対して潜在的に異なる。関数ｆ（）の特定の実施形態は、以下、すなわち、

のようになり、ｂは、例えばスペクトル効率のシャノン近似ｃ_i（ｕ）＝ｌｏｇ（１＋ｂＳＩＮＲ_i（ｕ））を通じて、ＵＥのスペクトル効率のそのＳＩＮＲに対する依存度を表わすパラメータである。この、関数ｆ（）の実施形態は、以下の特性を有する。任意のｂ、ｖ_i／ｖ_jに関して、ｑ_j＝０の場合には、ｆ（０）＝ｖ_i／ｖ_jであり、ｑ_j＝１の場合には、ｆ（１）＝１である。

上記で与えられたＵＥ非固有の閾値を含むハンドオーバ決定規則、すなわちｑ_i（ｕ）／ｑ_j（ｕ）＞ｖ_i／ｖ_jは、単純にｆ（０）を使用することによって、すなわち閾値におけるｑ_jへの依存性を排除することによって実現されることに留意されたい。このハンドオーバ規則は、任意の具体的なＵＥの識別子又はチャネル品質ｑ_jに関して不明確である。一般的に、負荷ベースハンドオーバ閾値適応が必要とされる可能性がある場合に関連する規則は、ｖ_i／ｖ_j＜１であり、ＵＥがその時点でセルｊ内に存在する場合、セルｉへのハンドオーバは、ｖ_i／ｖ_j＜１の場合に行われる可能性がある。この形態では、ＵＥ不明確規則は、関数ｆ（）の完全な式に基づく規則と同様に実行されることが想定される。

上記では、ＵＥ固有又はＵＥ非固有の閾値を結果としてもたらす関数ｆ（）の他の式を使用できることに留意されたい。例えば、関数ｆ（）は、上記では比率ｖ_i／ｖ_jの関数として記載されているが、この関数は、一般的に関数ｆ₁（ｖ_i）とｆ₂（ｖ_j）との比率、すなわちｆ₁（ｖ_i）／ｆ₂（ｖ_j）とすることができる。更に、関数ｆ（）は、関数ｆ₃（ｖ_i）とｆ₄（ｖ_j）との差分、すなわちｆ₃（ｖ_i）／ｆ₄（ｖ_j）、他のような他の意味のある式に依存することができる。一般的に、かかる実施形態は、ｖ_jがｖ_iに対して大きくなるとともに、セルｊからセルｉへのＵＥのハンドオーバを行う可能性が高くなるという特性を有する。

関数ｆ（）は、ＵＥのその時点でのｑ_j（ｕ）に依存する閾値を生成する。

ＵＥ固有の閾値を使用することにおける１つの問題は、以下、すなわち、閾値が、そのＵＥに固有の値を使用する特定のＵＥに関して変更された場合に、隣接ｅＮＢが、閾値の変更に気付いて、反対方向用のそれ自体の固有の閾値を調整してピンポンハンドオーバを防止できるようにする必要があるということである。この、ＵＥ固有の閾値を使用することにおける問題は、以下のようにして対処することができる。セルｊは、ＵＥｕ及びセルｊに固有の閾値に基づいてＵＥｕのセルｉへのオフロードを行う必要があると仮定する。セルｊは、ＵＥ及びセル固有のセル個別オフセットを用いてＵＥｕを構成する。例えば、セル個別オフセットは、上記の関数ｆ（）に基づくことができる。ＵＥｕのＡ３イベントがセルｉに関するセル個別オフセットに基づいてトリガする場合、ソースｅＮＢｊは、Ｘ２ハンドオーバ要求メッセージをターゲットｅＮＢｉに送信する。３ＧＰＰ仕様により、このメッセージは、ソースセルｊの無線リソース制御（ＲＲＣ）によって準備される「ハンドオーバ準備情報」ＩＥを含み、この情報には、ソースｅＮＢにおいてＵＥに関して使用される完全な測定構成が含まれ（例えば、ＵＥｕに関する完全な測定構成を含むＡＳ構成内）、この構成には、セルｉに関するセル個別オフセットが含まれる。３ＧＰリリース１０は、ハンドオーバ準備情報において同様にＵＥのＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ測定結果を送信することを許容している。

ターゲットｅＮＢｊがハンドオーバ準備情報を受信する際に、ターゲットｅＮＢｊは、対象のＵＥに対するセル個別オフセットをチェックすることができる。このチェックに基づいて、ターゲットｅＮＢｊは、ＵＥへの「ハンドオーバコマンド」によるハンドオーバの後にＵＥが使用するためのターゲットｅＮＢ自体のセル個々オフセットを提供することができる。これが意味することは、ターゲットセルｊが、セルｉに適用されたセル個別オフセットの否定となるようにセル個別オフセットを設定するということである。

ＡＢＳ「Ａｌｍｏｓｔ Ｂｌａｎｋ Ｓｕｂｆｒａｍｅ（オールモストブランクサブフレーム）」の使用を通じてｅＩＣＩＣ（高度セル間干渉調整）を利用するセルのネットワークに関しては、前記の規則と概して同様の方法を利用することができる。ＡＢＳを使用して、マクロｅＮＢは、ＡＢＳサブフレームとして公知の特定のサブフレームにおいてほとんど全くデータを伝送せず（すなわち、オールモストブランクサブフレーム）、非ＡＢＳサブフレームとして公知の残りのサブフレームにおいてマクロｅＮＢの通常の伝送を実行する。マクロセルの観点から、サブフレームのこれら２つのセットをそれぞれ、「マクロセルリソースのＡＢＳ部分」及び「マクロセルリソースの非ＡＢＳ部分」と呼称することができる。このことにより、マクロｅＮＢからの干渉を通常受けるピコセルは、マクロｅＮＢのＡＢＳサブフレーム間では干渉をほとんど受けず、非ＡＢＳサブフレーム間では通常の干渉を受けることになる。ピコセルの観点から、干渉マクロｅＮＢがオールモストブランクサブフレームを使用する間のサブフレームを、「ピコセルリソースのＡＢＳ部分」と呼称することができ、残りのサブフレームを、「ピコセルリソースの非ＡＢＳ部分」と呼称することができる。

負荷分散及び負荷ベースハンドオーバ閾値決定のために前記の方法の適用を通知することの重要な観察状況は、ＡＢＳを含むｅＩＣＩＣを使用するピコセルにおいて、ピコセルリソースにおけるＡＢＳ部分内の値が非ＡＢＳ部分内の値とは異なる可能性があるので、ＰＦ指標が２つの異なる値に収束する可能性があるということである。この観察状況は、ＡＢＳを有するｅＩＣＩＣに適用する場合に利用される。この観察状況は、ＰＦスケジューラなどのスケジューラ本来の特性であり、スケジューラは、ＵＥに劣悪な性能を与えないように公平性を考慮した良好なチャネル条件においてＵＥをスケジューリングすることによって達成可能なスペクトル効率トレードオフを試行する。例えば、ピコセルリソースのＡＢＳ部分の負荷（ＰＦ）指標ｖ_aは、ピコセルにおいてＡＢＳサブフレームに実質的に割り当てられたユーザの数に比例することができ、ピコセルリソースの非ＡＢＳ部分の負荷（ＰＦ）指標ｖ_aは、ピコセルにおいて非ＡＢＳサブフレームに実質的に割り当てられたユーザの数に比例することができる。一般的に、ピコセルに接続されたＵＥが、実質的にピコセルリソースのＡＢＳ部分に割り当てられるか、或いは非ＡＢＳ部分に割り当てられるかは、非ＡＢＳ部分内のＵＥによって実現可能なスペクトル効率に対するＡＢＳ部分内のＵＥによって実現可能なスペクトル効率の値に依存する。従って、ｖ_aとｖ_naとの相対的な値は、一般的にはピコセル内でのユーザ配分に応じて変化することになる。更に、サブフレーム総数に対する干渉マクロセルによって使用されるＡＢＳサブフレームの比率などの様々な他の因子が、ｖ_a及びｖ_naの相対的な値に影響を与えることができる。

更に、３ＧＰＰリリース１０仕様によると、１つの「測定制限サブセット」を、所与の隣接セルに対してＵＥによって行われる測定のために構成することができ、これによってＵＥは、特定又は制限された一組のサブフレームのみに対して隣接セルを測定することになる。この場合には、ＵＥが隣接ピコセルによる測定値を用いるように構成されていると仮定する。ＵＥは、ピコセルのＡＢＳ部分内でのみ隣接ピコセルを測定するように構成することができる。対照的に、ＵＥが隣接マクロセルに対する測定を行うように構成される場合、ＵＥは、その測定を、隣接マクロセルがＡＢＳを適用しないサブフレームのみに限定するように構成することができる。ＵＥがＵＥ自体のサービングセル（隣接セルではない）に対して行う測定に関して、３ＧＰＰリリース１０仕様は、２つの測定制限サブセットを構成することを許容している。すなわち、ＵＥは、測定の２つの異なるセットを作るように構成することができ、各々のセットは、サブフレームの特定のセットにおいてＵＥが体験しているチャネル品質に対応する。これら２つの測定制限サブセットは、ＵＥ自体のサービングピコセルとしてのピコセルに接続されたＵＥによって行われる測定に関して、典型的には、１つの測定制限セットがピコセルのＡＢＳ部分のサブセットであり、もう１つの測定制限セットがピコセルの非ＡＢＳ部分のサブセットであるように構成される。

マクロセルにおけるＵＥｕを考慮する。マクロセルにおけるスペクトル効率がｃ_M（ｕ）であり、その線形ＲＳＲＱがｑ_M（ｕ）（マクロセルリソースの非ＡＢＳ部分に制限される測定値に基づく）であると仮定する。更に、ピコセルリソースのＡＢＳ部分に制限される測定値に基づいて、隣接ピコセルリソースのＡＢＳ部分におけるＵＥの実現可能なスペクトル効率がｃ_a（ｕ）であり、隣接ピコセルリソースのＡＢＳ部分における線形ＲＳＲＱがｑ_a（ｕ）であると仮定する。ピコセル内では、ピコセルリソースのＡＢＳ部分及び非ＡＢＳ部分内のスケジューリングされたＵＥのＰＦ指標は、前述のように異なる値に収束することができる。マクロセルにおける長期間平均ＰＦ指標値がｖ_MでありピコセルリソースのＡＢＳ部分内の長期間平均ＰＦ指標値がｖ_aである場合、ハンドオーバ決定規則は、以下のような規則、すなわち、
ｃ_a（ｕ）／ｃ_M（ｕ）＞ｖ_a／ｖ_M（スペクトル効率での表現）
ｑ_a（ｕ）／ｑ_M（ｕ）＞ｖ_a／ｖ_M（代替的な、ＵＥ非固有の閾値を使用した線形ＲＳＲＱでの表現）
ｑ_a（ｕ）＋（ｖ_M−ｖ_a）＞ｑ_M（ｕ）（代替的な、ＵＥ非固有の閾値を使用したｄＢ単位のＲＳＲＱでの表現）
ｑ_a（ｕ）／ｑ_M（ｕ）＞ｆ（ｑ_M（ｕ）；ｖ_a／ｖ_M）（代替的な、ＵＥ固有の閾値を使用した線形ＲＳＲＱでの表現）
の場合、マクロセル内のＵＥｕはピコセルにハンドオーバを行うという規則で表すことができ、ここでの、ＵＥ固有の閾値関数ｆの一実施形態は、以下の式、すなわち、

で与えられる。

関数ｆ（）に関する上記の式と同様に、直接的なｖ_a及びｖ_Mの比率ではなくｖ_a及びｖ_Mの関数の比率を含むような他の適切な式を使用することができることを理解されたい。典型的には、かかる実施形態は、ｖ_Mがｖ_aに対して大きくなるとともに、マクロセルからピコセルへのＵＥのハンドオーバを行う可能性が高くなるという特性を有する。

ピコセル内のＵＥｕは、逆の規則を使用してマクロセルへのハンドオーバを決定することを理解されたい。更に、ヒステリシス閾値は、ＵＥを１つのセルから別のセルに移す及び第１セルに戻す急速なピンポンハンドオーバを防止するために使用することができる。

原理上は、ＵＥｕは、ピコセルに接続されることになる場合（ＡＢＳ部分及び非ＡＢＳ部分それぞれに制限される測定に基づいて、両方が同時に取得可能になる場合）には、ＡＢＳ及び非ＡＢＳにおいて実現可能なスペクトル効率ｃ_a（ｕ）及びｃ_na（ｕ）を、所与のマクロセルに接続される場合にはｃ_M（ｕ）を有することになる。このような、ＡＢＳ部分及び非ＡＢＳ部分に関する別々の測定値は、例えば、ＵＥがピコセルに接続される場合には、ＵＥのサービングピコセルに関して同時に取得することができる。ＵＥがその時点でピコセルに存在し、ピコｅＮＢがＵＥのマクロｅＮＢへのオフロードを行う可能性を評価している場合には、以下の手順を使用することができる。

ＵＥは、ｃ_na（ｕ）／ｃ_a（ｕ）＜ｖ_na（ｕ）／ｖ_a（ｕ）である場合、「ＡＢＳの可能性が高い」として、及びそれ以外の場合、「非ＡＢＳの可能性が高い」として分類することができる。ＵＥは、「ＡＢＳの可能性が高い」場合に、ｃ_M（ｕ）／ｃ_a（ｕ）＞ｖ_M／ｖ_aである場合、マクロセルへのハンドオーバを行うことができる。ＵＥは、「非ＡＢＳの可能性が高い」場合に、ｃ_a（ｕ）／ｃ_M（ｕ）＞ｖ_a／ｖ_Mである場合、マクロセルにハンドオーバを行い、それ以外の場合、ピコセルに残留する。対応するハンドオーバ決定規則は、前述のＲＳＲＱベース規則と同様に構成されたＲＳＲＱを使用して表わすことができる。

同様の規則は、ピコセル集合体のように１つのピコセルから別のピコセルへのハンドオーバに適用することができる。例えば、前記の規則と同様の規則は、１つのピコセルからＡＢＳが存在している別の隣接ピコセルへのオフロードを行うために、前述のマクロセルの負荷指標ｖ_Mを、この隣接ピコセルのＡＢＳ部分内の隣接ピコセルの負荷を表わす指標に置き換えて使用することができる。

ピコセルのＡＢＳ部分及び非ＡＢＳ部分内のＰＦ指標が一般的には異なる値ｖ_a及びｖ_naとなるという上記の重要な手順を理解するために、ＰＦタイプのスケジューラを実行するピコセルを考慮する。ｅＩＣＩＣが使用され、ピコセルは、ＡＢＳとしてサブフレームの割合「ａ」を体験しているとする。

ピコセルにおける各ＵＥｕに関して、ピコセルリソースのＡＢＳ部分及び非ＡＢＳ部分それぞれにおけるスペクトル効率としてｃ_a（ｕ）及びｃ_na（ｕ）を定義する。ＡＢＳ及び非ＡＢＳにおいてにＵＥｕに割り当てられたリソースの割合をρ_a（ｕ）及びρ_na（ｕ）とすると、Σ_uρ_a（ｕ）＝ａ及びΣ_uρ_na（ｕ）＝１−ａとなる。ＡＢＳが存在するピコセルにおけるＰＦの最適動作を考察する。目的関数としては、この場合も対数効用関数を用いることができ、これは、前述したように、最大化させるベースとなるＰＦスケジューリングアルゴリズムと同様の目的関数である。ＡＢＳを含むピコセル内の対数−効用−最大化リソース割り当て割合｛ρ_a（ｕ），ρ_na（ｕ）｝は、以下の特性（適切な時間スケール）を有することが示され、
・ＵＥのサブセットは、実質的に非ＡＢＳサブフレーム内でのみで割り当てられ（すなわち、ρ_a（ｕ）＝０、ρ_na（ｕ）＞０）、
・ＵＥの別のサブセットは、実質的にＡＢＳサブフレーム内でのみで割り当てられ（すなわち、ρ_a（ｕ）＞０、ρ_na（ｕ）＝０）、
・ピコセルリソースのＡＢＳ部分及び非ＡＢＳ部分の両方において実質的に割り当てられた全ＵＥ（すなわちρ_a（ｕ）＞０、及びρ_na（ｕ）＞０）は、定数Ｋ_a、Ｋ_naに対してｃ_na（ｕ）／ｃ_a（ｕ）＝Ｋ_a／Ｋ_naを満たす。この状態は、相対的に限定的な状態であり、すなわち、ＵＥの数が少ない場合にのみ例外的に発生する。

具体的な実施例を用いると、ピコセルリソースのＡＢＳ部分及び非ＡＢＳ部分の両方に実質的に割り当てられたＵＥのセットが存在しない場合、
Ｎ_aがρ_a（ｕ）＞０であるＵＥの数であり、ρ_a（ｕ）＞０、ρ_a（ｕ）＝ａ／Ｎ_aである全ＵＥに関して、
Ｎ_naがρ_na（ｕ）＞０であるＵＥの数であり、ρ_na（ｕ）＞０、ρ_na（ｕ）＝（１−ａ）／Ｎ_nである全ＵＥに関して、
セル内のＵＥの総数は、Ｎ_a＋Ｎ_na＝Ｎであり、
ρ_na（ｕ）＞０である全ＵＥに関して、ｃ_na（ｕ）／ｃ_a（ｕ）＞＝ａＮ_na／（１−ａ）Ｎ_aであり、
ρ_a（ｕ）＞０である全ＵＥに関して、ｃ_na（ｕ）／ｃ_a（ｕ）＜＝ａＮ_na／（１−ａ）Ｎ_aである。

すなわち、閾値ａＮ_na／（１−ａ）Ｎ_aは、ＡＢＳ内のＵＥと非ＡＢＳ内のＵＥとを区別する。ピコセルリソースのＡＢＳ部分内で実質的に割り当てられたＵＥのＰＦ指標は、ｖ_a＝Ｎ_a／ａに収束し、ピコセルリソースのＡＢＳ部分内で実質的に割り当てられたＵＥのＰＦ指標は、一般的にｖ_aとは異なるｖ_na＝Ｎ_na／（１−ａ）に収束する。このようにして、ピコセルリソースのＡＢＳ部分及び非ＡＢＳ部分内のＰＦ指標は、一般的に、異なる値ｖ_a及びｖ_naを用いる。マクロセルとピコセルとの間のハンドオーバ決定規則の上記の実施形態は、この規則に基づく。

ここで、ｅＮＢ１０２ＡなどのｅＮＢ及びＵＥ１１０ＡなどのＵＥの詳細の簡略ブロック図を示すための図３を参照されたい。

ｅＮＢ１０２Ａは、双方向無線通信のための１つ又はそれ以上のアンテナ３０４Ａに結合された適切な無線周波数（ＲＦ）送信機及び受信機３０２Ａを含む。ｅＮＢ１０２Ａは更に、データプロセッサ（ＤＰ）３１０Ａと、プログラム（ＰＲＯＧ）３０６Ａを記憶するメモリ（ＭＥＭ）３０８Ａとを含む。ＵＥ１１０Ａは、送信機及び受信機３０２Ｂと、アンテナ３０４Ｂと、ＤＰ３１０Ｂと、ＰＲＯＧ３０６Ｂを記憶するＭＥＭ３０８Ｂとを含む。

ＰＲＯＧ３０６Ａ及び３０６Ｂのうちの少なくとも１つは、関連するＤＰによって実行される場合に、電子デバイスが、上記で詳述した本発明の例示的な実施形態に従って動作することを可能にするプログラム命令を含むことが想定される。

一般的に本発明の例示的な実施形態は、ｅＮＢ１０２ＡのＤＰ６１０Ａ及び他のＤＰによって、又はハードウェアによって、或いはソフトウェア及び／又はファームウェアとハードウェアとの組み合わせによって実行可能なコンピュータソフトウェアによって実装することができる。主要論理要素の間の相互作用は、当業者には、本明細書における単なる特定の例を超える本発明の広義の態様の捕捉及び理解に必要とされる詳細レベルで明らかであろう。本発明は、本発明の所期の機能を実施し、中央プロセッサ、ランダムアクセスメモリＲＡＭ、読み取り専用メモリＲＯＭ、及び前述のＡＰ１２とＵＥ１０との間で通信を行うための通信ポートを含む、特定用途向け集積回路ＡＳＩＣ、現場プログラミング可能ゲートアレイＦＰＧＡ、デジタル信号プロセッサ、又は他の適切なプロセッサを用いて実装することができることに注意されたい。

一般的に、ＵＥ１１０Ａの様々な実施形態は、セルラー電話、無線通信能力を有する携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線通信能力を有する携帯コンピュータ、無線通信能力を有するデジタルカメラ等の画像取込デバイス、無線通信能力を有するゲームデバイス、無線通信能力を有する音楽記憶及び再生機器、無線インターネットアクセス及びブラウジングを可能にするインターネット機器、並びにかかる機能の組み合わせを組み込んだ携帯ユニット又は端末を含むが、これらに限定されない。

ＭＥＭ３０８Ａ及び３０８Ｂは、局所技術環境に適する任意の形式とすることができ、半導体利用のメモリデバイス、磁気メモリのデバイス及びシステム、光メモリのデバイス及びシステム、固定メモリ、並びに着脱可能メモリ等の任意の適切なデータ記憶技術を用いて実装することができる。ＤＰ３１０Ａ及び３１０Ｂは、局所技術環境に適する任意の形式とすることができ、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、及びマルチコアプロセッサアーキテクチャに基づくプロセッサのうちの１つ又はそれ以上を、非限定的な例として含むことができる。

メモリのうちの少なくとも１つは、関連のプロセッサによって実行される場合に、電子デバイスが、上記の実施例によって詳述した本発明の例示的な実施形態に従って動作することを可能にするソフトウェアプログラム命令を実体的に収録することが想定される。従って、本発明の例示的な実施形態は、ｅＮＢ１０２Ａ又はＵＥ１１０Ａのコントローラ／ＤＰによって、又はハードウェアによって、或いはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって実行可能なコンピュータソフトウェアによって少なくとも部分的に実装することができる。

図４は、本発明の１つ又はそれ以上の実施形態に従う例示的なプロセスの段階を示す。段階４０２で、負荷情報が、ネットワークの１つ又はそれ以上のｅＮＢに関して収集される。負荷情報は、前述のような情報を好適に含むことができ、前述の例示的な機構のような任意の適切な機構を使用して収集することができる。段階４０４で、負荷指標情報が決定される。負荷指標情報は、ＵＥに関する負荷を識別するために使用される１つ又はそれ以上の好適な比例公平性指標とすることができ、ＧＢＲトラフィック及びＰＲＢ使用量を考慮するように設計することができる。段階４０６で、ｅＮＢ間のハンドオーバ閾値を決定するために１つ又はそれ以上のＵＥに関する分析が実行され、段階４０８で、閾値に従ってハンドオーバのための規則が設定される。段階４１０で、ハンドオーバが規則に従って実行される。

当業者には、前述の説明を踏まえて、本発明の前述の例示的な実施形態に対する様々な修正及び適応が明らかになろう。様々な例示的な実施形態を上記に説明したが、本発明の実施は、本明細書に示し、解説した例示的な実施形態に限定されないことを理解されたい。

更に、上記の非限定的な実施形態の様々な特徴のうちの幾つかは、説明した他の特徴の相応する使用なしに有益に用いることができる。従って、前述の説明は、本発明の原理、教示、及び例示的な実施形態を示すものに過ぎず、これらを限定するものではないとみなすべきである。

更に、ｖ_i、ｖ_j、ｃ（ｕ）、及び他のパラメータ等の様々なパラメータは、何らかの適切な名称で識別することができることから、これらのパラメータに用いた様々な名称は、何らかの関連において限定されることを意図するものではない。更に、これらの様々なパラメータを用いた式及び表現は、本明細書に明示的に開示したものとは異なるものとすることができる。

１０４Ａ ピコｅＮＢ
１０２Ａ マクロｅＮＢ
１１０Ａ ユーザ機器

Claims (20)

1. メモリと、
   少なくとも１つのプロセッサと、
   命令プログラムと、
   を備える装置であって、
   前記命令プログラムは、前記メモリ及び前記少なくとも１つのプロセッサを用いて、少なくとも、
   無線通信ネットワークの１つ又はそれ以上のセルの各々に関して、選択されたユーザ機器の重み付き比例公平性指標である負荷指標を決定する段階と、
   前記負荷指標に少なくとも部分的に基づいており、サービングセルから隣接セルへのハンドオーバを行うかどうかを判断するために使用されるハンドオーバ閾値を決定する段階と、
   を含む動作を実行するように前記装置を構成するように構成されている、装置。
2. 前記重み付き比例公平性指標は、特定の期間内のサブフレームにおいてスケジューリングされたユーザ機器の重み付き比例公平性指標の前記期間にわたる平均値である、請求項１に記載の装置。
3. 前記ハンドオーバ閾値は、２つ又はそれ以上のセルの負荷指標の比較に少なくとも部分的に基づき、前記負荷指標は、前記セルに影響を与える負荷条件を表わす、請求項１に記載の装置。
4. 少なくとも１つのセルの負荷指標は、隣接セルにサービスを提供する少なくとも１つの基地局がオールモストブランクサブフレームを使用する期間にわたって計算される比例公平性指標平均値を含む、請求項３に記載の装置。
5. 前記ハンドオーバ閾値を設定する段階は、要求される目標値の方向にステップサイズ毎に前記ハンドオーバ閾値を適応させる段階を含む、請求項３に記載の装置。
6. 前記比較は、前記負荷指標間の差分と前記負荷指標の比率の少なくとも１つを評価する段階を含む、請求項３に記載の装置。
7. 前記ハンドオーバ閾値を決定する段階は更に、セル個別オフセットを含むトリガメッセージをＵＥに送信する段階を含み、前記トリガメッセージは、前記セル個別オフセットに基づいてハンドオーバに関係する測定をトリガするように構成され、前記オフセットは、前記サービングセルと前記隣接セルとの間の負荷条件の比較に少なくとも部分的に基づく、請求項３に記載の装置。
8. 前記セル個別オフセットは、ピコ基地局によってサービスが提供されるユーザ機器の隣接マクロセルに関して計算され、前記隣接マクロ基地局は、オールモストブランクサブフレームを使用し、前記セル個別オフセットは、無線リソース制御メッセージを使用して前記ユーザ機器に伝えられ、前記セル個別オフセットは、サービングピコ基地局用の負荷指標と前記隣接マクロ基地局用の負荷指標との間の比較を用いて計算され、
   前記サービングピコ基地局用の負荷指標は、前記隣接マクロ基地局がオールモストブランクサブフレームを使用する期間の少なくとも１つにわたる前記ピコ基地局における比例公平性指標平均値を使用して少なくとも部分的に計算され、
   前記隣接マクロセル用の負荷指標は、前記マクロ基地局によって使用される非オールモストブランクサブフレームリソースからなる期間内の前記隣接マクロ基地局における比例公平性指標平均値を使用して少なくとも部分的に計算される、請求項７に記載の装置。
9. 前記基準信号受信品質ベースのセル個別オフセットは、マクロ基地局によってサービスが提供されるユーザ機器の隣接ピコ基地局に関して計算され、サービングマクロ基地局は、オールモストブランクサブフレームを使用し、前記セル個別オフセットは、無線リソース制御メッセージを使用して前記ユーザ機器に伝えられ、前記セル個別オフセットは、前記隣接ピコ基地局用の負荷指標と前記サービングマクロ基地局用の負荷指標との間の比較を用いて計算され、
   前記隣接ピコ基地局用の負荷指標は、前記マクロ基地局がオールモストブランクサブフレームを使用する期間の少なくとも１つにわたって、前記ピコ基地局における前記比例公平性指標平均値として計算され、
   前記サービングマクロ基地局用の負荷指標は、前記マクロ基地局によって使用される非オールモストブランクサブフレームリソースからなる期間内の前記マクロ基地局における比例公平性指標平均値として計算される、請求項８に記載の装置。
10. 前記装置は、ネットワーク内で動作するｅＮＢであり、前記動作は更に、基地局間で負荷情報及びハンドオーバ情報を交換する段階を含む、請求項１に記載の装置。
11. 前記負荷情報及びハンドオーバ情報は、３ＧＰＰ規格Ｘ２メッセージの形式で基地局間で交換される、請求項１０に記載の装置。
12. 前記負荷情報は、前記３ＧＰＰ規格Ｘ２メッセージにおける複合残余容量情報要素を使用して伝えられる、請求項１１に記載の装置。
13. 前記負荷情報は、比例公平性ベース負荷指標の表現である、請求項１１に記載の装置。
14. 前記ハンドオーバ閾値は、スペクトル効率に少なくとも部分的に基づく、請求項１３に記載の装置。
15. 前記ハンドオーバ閾値は、基準信号受信品質に少なくとも部分的に基づく、請求項３に記載の装置。
16. 無線通信ネットワークの１つ又はそれ以上のセルの各々に関して、選択されたユーザ機器の重み付き比例公平性指標である負荷指標を決定する段階と、
    前記負荷指標に少なくとも部分的に基づいており、サービングセルから隣接セルへのハンドオーバを行うかどうかを判断するために使用されるハンドオーバ閾値を決定する段階と、
    を少なくとも含む動作を装置に実行させるように少なくとも１つのプロセッサを構成する段階を含む方法。
17. 前記重み付き比例公平性指標は、特定の期間内のサブフレームにおいてスケジューリングされたユーザ機器の重み付き比例公平性指標の前記期間にわたる平均値である、請求項１６に記載の方法。
18. 前記ハンドオーバ閾値は、２つ又はそれ以上のセルの負荷指標の比較に少なくとも部分的に基づき、前記負荷指標は、前記セルに影響を与える負荷条件を表わす、請求項１６に記載の方法。
19. 命令プログラムを記憶するコンピュータ可読媒体であって、プロセッサによる該命令プログラムの実行により、
    無線通信ネットワークの１つ又はそれ以上のセルの各々に関して、選択されたユーザ機器の重み付き比例公平性指標である負荷指標を決定する段階と、
    前記負荷指標に少なくとも部分的に基づいており、サービングセルから隣接セルへのハンドオーバを行うかどうかを判断するために使用されるハンドオーバ閾値を決定する段階と、
    を少なくとも含む動作を実行するように装置を構成する、コンピュータ可読媒体。
20. 前記重み付き比例公平性指標は、特定の期間内のサブフレームにおいてスケジューリングされたユーザ機器の重み付き比例公平性指標の前記期間にわたる平均値である、請求項１９に記載のコンピュータ可読媒体。

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